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甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应I和II,用CH4和H2O为

化学试题 04-27
甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应I和II,用CH4和H2O为原料来制备甲醇:CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2 (g)……I  CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……II。

(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L反应室,在一定条件下发生反应I,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
① 已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为____________________。
② 图中的P1_________P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数的值为__________ 。
③ A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为                           
(2)在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下,自发反应Ⅱ,生成甲醇。
① 该反应的△H < 0;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是________。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入1mol CO和3mol H2
② 为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中,请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。

实验编号

T(℃)

N(CO)/n(H2)

P(Mpa)

i

150

1/3

0.1

ii

 _____

 ______

5

iii

350

______ 

5

(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)  △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体,发生上述反应。下列图象正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是      (选填字母)。
 

答案:(1)① 0.003mol/(L·min) ② <;2.25×10 - 4 ③ KA<KB=KC;
(2)① BD

实验编号 T(℃) N(CO)/n(H2) P(Mpa)
i 150 1/3 0.1
ii  150  1/3 5
iii 350 1/3 5


(3) c d
 

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